Как соотнести мощность насоса с дебитом скважины
Конечно, насосное оборудование следует приобретать с учетом параметров скважины. Но что если погружной насос в хозяйстве уже есть, но его характеристики не совсем соответствуют требуемым: производительность насоса выше, чем водоотдача скважины, а должно быть наоборот – расход воды должен быть меньше дебита источника минимум на 10%. В противном случае:
- насос способен выкачать воду из источника до самого дна, а постоянное осушение скважины станет причиной ее быстрого выхода из строя;
- двигатель, не защищенный датчиком сухого хода, при снижении уровня воды перегреется, и насос выйдет из строя.
Необходимо снизить расход воды. Существует несколько способов искусственного уменьшения водозабора.
Снижение напряжения электропитания насоса
Снизив напряжение, подводимого к насосу электропитания, можно понизить мощность электродвигателя, что в свою очередь повлияет на объем водозабора. Но производители насосного оборудования предупреждают, что для корректной работы электрических двигателей уменьшение напряжения ниже критического уровня нежелательно, и указывают в спецификациях диапазон просадок напряжения от 5 до 10%.
Снижение частоты вращения вала двигателя
Некоторые производители уже комплектуют скважинные насосы регулятором частоты вращения двигателя, позволяя изменять диапазон расхода и давления воды от 65 до 100%. Но такое насосное оборудование относится к категории очень дорогой продукции. Так же частотный преобразователь может устанавливаться отдельно.
Подъем гидравлического сопротивления
Рост гидравлического сопротивления вызывает увеличение статического давления, следствием чего становится снижение скорости движения жидкости, таким образом уменьшается объем перекачиваемой воды. Но конструкция погружных насосов предусматривает водяное охлаждение двигателя, и скорость потока воды не может быть ниже расчетной – в среднем не менее 0,5 м/с. Уменьшение скорости движения жидкости ухудшает интенсивность отвода тепла, что ведет к перегреву двигателя насоса.
Кроме того, на преодоление гидравлического сопротивления будет тратиться значительная часть потребляемой двигателем электроэнергии.
Слив части объема воды обратно в скважину
У этого варианта тоже есть существенный недостаток: перерасход электроэнергии из-за перекачки излишнего объема воды. Но других аргументов против данной методики снижения расхода воды у экспертов нет, тем более что способ приемлем для домов сезонного проживания, где общий расход электрической энергии незначителен.
Конструктивные нюансы обустройства системы перепускания воды:
- в водовод врезается сливная труба, оснащенная краном;
- конец трубы направляется в скважину;
- кран необходим для снижения/увеличения объема сливаемой воды.
Такая простая конструкция позволяет легко регулировать расход воды из малодебитной скважины, оборудованной мощным насосом.
Предыдущая статья
Проблемы с водоснабжением в Гатчинском районе
Следующая статья
Иглофильтровые системы водопонижения
каким бывает и как регулируется в системе водоснабжения дома
Грамотный подход к устройству автономной системы водоснабжения в частном доме – это не только комфортное принятие душа и полив насаждений в саду, но и противопожарная защита строения, его отопление и многое другое.
Чаще всего автономное водоснабжение обеспечивается с помощью скважины и погружного насоса достаточной мощности или насосной станции. При их подборе важен целый ряд критериев. Один из них – давление скважинных насосов, которое они могут создавать в системе.
- Напор и давление насоса – разница и взаимосвязь
- Изменение давления в автономной системе водоснабжения
- Показатели для комфортного водопотребления
- Низкое давление в системе водоснабжения
- Мембранный бак для поддержания давления в системе
- Как понизить давление в системе водоснабжения
- Видео: выбор и установка насоса
Напор насоса – это параметр, который в обязательном порядке рассчитывается и учитывается при покупке прибора. Под ним понимается энергия, которая передается жидкости от движущегося элемента насоса (крыльчатка, винт) и помогает преодолеть ей сопротивление труб, подняться по ним.
Обратите внимание! Величина измерения напора – метры водяного столба.
Необходимый напор прибора складывается из высот и расстояний, которые необходимо преодолеть жидкости в системе, чтобы ее излив в максимальной точке разбора был достаточным. При этом на каждый метр горизонтально проложенных труб приходится 10 м напора.
H – высота от зеркала воды до верхней точки водоразбораДавление жидкости в системе водоснабжения – это сила, с которой она давит на стенки труб при движении. Измеряется в барах. Иногда используются и атмосферы, но здесь имеется небольшая погрешность – 1 бар = 1,0197 атмосфер. Прибор, поднимающий воду на высоту 10 м, создает на выходе давление в 1 бар. Это так называемое давление нагнетания насоса.
Таким образом, если в вашем доме необходимо поднять воду на высоту 30 м, то насос должен создавать давление минимум в 3 бар. Если насосное оборудование подобрано неправильно, в системе возникли неполадки, то показатель может отклониться от нормального. Что же делать тогда?
Система водоснабжения дома из скважиныПрежде чем выявлять отклонения давления в трубопроводе, необходимо узнать об оптимальных величинах.
Показатели для комфортного водопотребления ↑
Считается, что для комфортного потребления воды в частном доме достаточно 2,5-4 бар. Допустимо повышение давления до 6 бар. В характеристиках к каждому сантехническому изделию указывают минимальную и максимально допустимую величину этого показателя. Слишком высокое давление может привести к быстрому износу и выходу из строя особо чувствительной сантехники.
Если насос создает на выходе давление в 2 бара, то этого вполне достаточно для привычных процедур: принятия душа, умывания, мытья посуды, стирки и т. д. Но вот для джакузи или полива больших участков, понадобится 4 бара.
Точки водоразбора в системе водоснабжения домаУчтите и тот момент, что домочадцы и гости могут использовать одновременно несколько точек водоразбора. По этой причине в каждой из них рекомендуется поддерживать значение в 1,5 бара.
Низкое давление в системе водоснабжения ↑
Давление может понизиться по многим причинам. Некоторые из них:
- Активное водопотребление в жаркое время года.
- Малый дебит скважины. В этом случае не происходит своевременного восполнения в ней запасов воды.
- Использование слишком мощного насоса.
Способов решения проблем несколько. Это может быть замена имеющегося насоса (коррекция его мощности), установка повысительного насоса, установка насосной станции с гидроаккумулятором. Первые два способа не решат проблему, если она заключается в малом дебите скважины. В этом случае рекомендуется использовать расширительный мембранный бак.
Насос для повышения давленияМембранный бак для поддержания давления в системе ↑
Мембранный бак (гидроаккумулятор) предназначен для поддержания оптимального давления в напорной системе водоснабжения загородного дома. Добавьте к нему реле давления – вот вам и насосная станция. Обратите внимание, гидроаккумулятор не создает, а именно поддерживает давление, создаваемое насосом.
Что представляет собой мембранный бак? Это емкость, внутреннее пространство которой разделено на две части мембраной.
Когда вода заполняет предназначенную для нее половину, то имеет место сжимание воздуха во второй камере. Это продолжается до тех пор, пока на определенном значении не сработает реле давления и не отключит насос. Контролировать состояние системы можно с помощью манометра.
Работа мембранного бакаКогда в точке водоразбора открывается кран, воздух начинает давить на мембрану бака, выталкивая из него имеющуюся воду.
Обратите внимание, что в этот момент насос не работает! Он запускается автоматически в тот момент, когда давление в расширительном баке падает до заданного значения.
Использование гидроаккумулятора позволяет накапливать запас воды до тех пор, пока ее уровень в скважине не восстановится до рабочей отметки, когда насос беспрепятственно сможет ее выкачивать. В связи с этим мембранный бак имеет различные объемы. Выбирая изделие, ориентируйтесь на свои потребности в воде, мощность установленного насоса и данные в паспорте скважины.
Как понизить давление в системе водоснабжения ↑
Иногда давление в системе может быть слишком сильным. Такая ситуация возникает в случаях, когда при мощном насосе потребление воды скудное, точек ее забора мало. Решить проблему помогут редукционные клапаны или, как их называют в простонародье, редукторы. Путем снижения давления в трубопроводе они предотвращают возникновение гидроударов и существенно продляют срок эксплуатации установленной сантехники.
Редукторы врезаются в систему соответственно направлению движения воды. Они имеют два патрубка – входной и выходной. К первому вода поступает под большим давлением, а из второго – выталкивается с меньшей силой. Такой эффект достигается за счет выравнивания усилий установленной внутри редуктора надстроечной пружины и мембраны.
Редуктор давления водыТаким образом, приобретая насос или устанавливая целую насосную станцию, необходимо тщательно производить расчеты. Учтите объем потребления воды, количество точек водопотребления, глубину скважины, ее дальность от дома и т.
д. Неправильные или несвоевременные подсчеты приведут вас к незапланированным и в большинстве случаев необоснованным тратам.
Не можете справиться самостоятельно? Пригласите специалистов. Они выполнят не только все расчеты, но и помогут подобрать гидротехническое оборудование, установят его должным образом.
Советы по увеличению производительности погружного насоса
Темы: Насос для сточных вод,
Если жидкость, которую вы перекачиваете, содержит твердые частицы, очень важно правильно выбрать погружной насос для удаления твердых частиц
Продлить срок службы вашего погружного насоса для сточных вод (отстойника) не так сложно, как вы думаете. Принимая во внимание несколько общих концепций в процессе выбора насоса, вы можете максимизировать производительность насоса до оптимального уровня. Эксплуатация на этом уровне не только сводит к минимуму время простоя, но и экономит дорогостоящие расходы на техническое обслуживание и ремонт.
Независимо от того, работаете ли вы с производителем или дистрибьютором высокого качества, чтобы выбрать новую насосную установку или усовершенствовать уже установленный насос, информация, представленная в приведенных ниже советах, позволит вам выбрать лучший продукт, отвечающий требованиям вашего предприятия.
Соображения при выборе установки нового погружного насоса
- Работа в точке наилучшего КПД (BEP)
BEP определяется как расход, при котором насос для сточных вод работает с оптимальной эффективностью для диаметра рабочего колеса. При BEP радиальная и осевая нагрузка на подшипники снижается до минимально возможного значения для данного насоса. Для насосов-измельчителей это наилучшая точка баланса между прохождением твердых частиц и достаточным временем для измельчения. В точках ниже BEP поток слишком мал, чтобы пропускать твердые частицы через насос измельчителя, что приводит к их оседанию в системе трубопроводов, что может привести к засорению.
Любой из этих сценариев приводит к неэффективности, поскольку увеличивается радиальная нагрузка и изнашивается насос для сточных вод. Постоянные отказы, такие как выход из строя уплотнения из-за отклонения вала или повторяющиеся отказы подшипников, являются признаком того, что вы слишком далеки от своего BEP. Дроссельная диафрагма или дроссельный клапан могут помочь увеличить общий динамический напор, а байпасная линия, ведущая обратно в мокрый колодец, может обеспечить больший поток. Эта байпасная линия также позволяет хорошо перемешивать влажную среду и разбивать большие комки твердых частиц.
2. Сведите к минимуму количество циклов погружного насоса в час.
Балансировка скорости притока и скорости нагнетания сводит к минимуму количество пусков насоса. Скорость притока – это количество воды, поступающей в водоотливной насос, а скорость нагнетания – это объем потока, который производит водоотливной насос.
Если у вас есть мокрый колодец, который слишком мал, вам придется неоднократно наполнять его и сливать. В конечном итоге вы можете укорачивать насос каждую минуту или две, пока двигатель не перегреется и не выйдет из строя. Меньшее количество циклов обеспечивает охлаждение двигателя и более плавную работу насоса.
Существует несколько способов минимизировать количество циклов, в том числе:
- Изменить размер насоса, чтобы он лучше соответствовал скорости притока. Точное соответствие скорости притока и скорости сброса поддерживает постоянный уровень воды в карьере. Более высокая скорость притока заполняет яму быстрее, чем насос может слить воду. Более высокая скорость нагнетания очень быстро втягивает жидкость вниз и увеличивает количество циклов.
- Увеличение размера бассейна. Это гораздо проще сделать при установке насоса. Для существующих установок увеличение размера бассейна может оказаться дорогостоящим вариантом.
- Используйте частотно-регулируемый привод (VFD), чтобы поддерживать постоянный уровень во влажном колодце. ЧРП управляют двигателем, получая мощность, поступающую на насос, и сдвигая частоты для изменения скорости насоса. Это рекомендуется для всех погружных насосов, кроме насосов для измельчения. Это самый эффективный способ свести к минимуму пуски, но в насосах для измельчения он снижает крутящий момент, доступный для измельчения, и может привести к засорению.
ЧРП управляют двигателем, получая мощность, поступающую на насос, и сдвигая частоты для изменения скорости насоса. Это рекомендуется для всех погружных насосов, кроме насосов для измельчения. Это самый эффективный способ свести к минимуму пуски, но в насосах для измельчения он снижает крутящий момент, доступный для измельчения, и может привести к засорению.3. Увеличьте скорость за счет соответствия размера трубы размеру водоотливного насоса
Скорость от 2 до 4 футов в секунду была достаточной, чтобы свести к минимуму износ системы трубопроводов. В настоящее время, с увеличением количества смываемых салфеток и твердых частиц в насосных системах сточных вод, вы должны стремиться к скорости 7 футов в секунду, чтобы избежать осаждения твердых частиц в линии и засорения системы.
Для взвесей и более тяжелых твердых частиц может потребоваться еще большая скорость. Количество будет зависеть от удельного веса и концентрации твердых веществ в жидкости. Если у вас недостаточно скорости в вертикальной части, твердые тела будут сидеть и вращаться.
Когда насос останавливается, они возвращаются в насос и вызывают засорение.
Размер насоса должен соответствовать размеру трубы. Например, вы должны использовать 3-дюймовый насос, если у вас есть 3-дюймовый трубопровод. На скорость сильно влияет размер трубы. Крайне важно правильно подобрать размеры труб. Трубопровод большего размера требует более высокой скорости, чтобы твердые частицы не выпадали из потока и не засоряли систему. Трубопровод меньшего диаметра увеличивает напор в системе, что приводит к большему трению и меньшему расходу.
Рекомендации по установке погружных насосов
- Установите подъемную систему для подъема водоотливного насоса. Не тяните его за шнур питания.
- Установите цепь отказа уплотнения. BJM Pumps® предлагает Seal Minder® для большинства насосов. Это недорогое дополнение (если оно не входит в комплект) предупреждает вас об утечках, чтобы вы могли заменить уплотнения до того, как вода попадет в двигатель и вызовет его повреждение. Если у вас уже есть схема защиты от сбоя уплотнения, обязательно подключите ее.
- Профилактическое обслуживание каждые 6 месяцев. Вытащите погружной насос, чтобы проверить масло, уплотнения, рабочее колесо и т. д. Небольшое профилактическое обслуживание может сэкономить гораздо большие затраты на ремонт в будущем.
- Перед первой установкой насоса в поддон проверьте вращение, чтобы убедиться, что он не вращается назад. Это не частая проблема, но время от времени случается.
Если у вас уже есть схема защиты от сбоя уплотнения, обязательно подключите ее. Industrial Flow Solutions™ предлагает широкий ассортимент погружных насосов, насосов прямого действия и систем управления, идеально подходящих для промышленного, коммерческого и муниципального применения. Продукты IFS — это решения для решения проблем в таких отраслях, как горнодобывающая промышленность и производство материалов, продуктов питания и напитков, строительство, коммерческие здания, муниципальное водоснабжение и водоотведение, а также производство электроэнергии и коммунальные услуги.
Благодаря BJM Pumps®, Clearwater Controls, Stancor® Pumps & Controls и OverWatch™ Direct In-Line Pump System компания IFS превращает проблемы потока в решения, связанные с потоком.
Свяжитесь с одним из наших инженеров по приложениям сегодня, чтобы узнать больше. 860-631-3618 | www.industrialflow.wpengine.com
Назад
7 способов повысить энергоэффективность вашего насоса
В связи с растущей заботой об окружающей среде, а также постоянно растущей потребностью в снижении затрат энергоэффективность является важной темой для промышленности. Сообщалось, что на насосные системы приходится почти 20% мирового спроса на электроэнергию, а исследования Министерства энергетики США показали, что 16% затрат на электроэнергию типичного промышленного объекта приходится на его насосные системы. Уже одно это показывает, насколько важно повысить энергоэффективность ваших насосных систем…
В этой статье рассказывается о 7 способах экономии энергии в насосных системах.
Если вам нужна краткая сводка, нажмите , чтобы загрузить нашу удобную инфографику!
Инженеры обычно проявляют осторожность при выборе насоса, часто указывая запас прочности с точки зрения производительности поставляемого насоса по сравнению с тем, что требуется приложению. Хорошо задокументировано, что роторно-динамические насосы, такие как центробежные насосы, которые составляют около 80% всех установленных насосов, обычно имеют завышенный размер на 20-30%. Поскольку более высокая производительность с точки зрения расхода и давления требует большей мощности двигателя, насос увеличенного размера может привести к ненужному потреблению энергии.
Несмотря на то, что некоторая степень превышения размера может быть разумной мерой для компенсации неопределенностей в процессе проектирования, выбор насоса, который будет работать как можно ближе к точке наилучшего КПД, может значительно снизить потребление энергии.
Если насос имеет слишком большой размер, обрезка рабочего колеса является относительно экономичным способом снижения создаваемого давления и расхода. Хотя обрезка крыльчатки намного более энергоэффективна, чем использование дроссельного клапана для достижения требуемой производительности, по мере того, как крыльчатка обрезается, зазоры между ней и корпусом увеличиваются, что делает ее менее эффективной, чем полноразмерная крыльчатка. По этой причине приводы с регулируемой скоростью часто являются предпочтительным выбором, когда речь идет об энергоэффективности.
3. Преобразователи частоты Как следует из их названия, частотно-регулируемые приводы изменяют скорость вращения двигателя для достижения фактического напора и требуемого расхода в приложении, а не того, что может произвести насос. Частотно-регулируемые приводы обычно используются для ограничения ненужного энергопотребления в двух сценариях; первый из них заключается в замедлении двигателя насоса, размер которого был завышен на этапе спецификации.
Второе применение частотно-регулируемого привода – это когда к насосу предъявляются разные требования в зависимости от режима работы в разное время. В этом случае насос должен иметь возможность работать с максимальной производительностью, когда это необходимо, но может работать с меньшей производительностью в течение длительных периодов времени. Типичным примером этого является насос охлаждения, в котором температура оборудования/жидкости, требующей охлаждения, может значительно различаться.
Несмотря на то, что преобразователь частоты требует затрат, обычно экономия энергии, которую они могут обеспечить, оправдывает инвестиции.
4. Параллельные насосные системы Использование нескольких насосов является альтернативным энергоэффективным решением для частотно-регулируемых приводов для систем с различными рабочими требованиями. Когда требования «наихудших» условий значительно выше, чем нормальные рабочие условия, отдельный насос может провести большую часть своего срока службы, работая далеко от своей точки наилучшего КПД.
Установка второго насоса меньшего размера, предназначенного для удовлетворения средней потребности системы, избавит более крупный насос от нагрузки, связанной с работой намного ниже его оптимальной производительности.
Оптимизация системы трубопроводов для ограничения падения давления на трение является еще одним способом экономии энергии, поскольку она снижает мощность, необходимую насосу для преодоления таких потерь. Диаметр трубы, длина, компоновка внутренней поверхности и компоненты, установленные в трубопроводе, — все это влияет на падение давления в системе, и поэтому их следует учитывать при рассмотрении улучшений энергопотребления.
На этапе проектирования следует попытаться свести к минимуму количество изгибов, расширений и сужений в трубопроводе, сохраняя трубопровод как можно более прямым, а его диаметр одинаковым. Однако из-за нехватки места это не всегда возможно.
Любые фитинги или клапаны, предназначенные для установки, также должны иметь относительно низкий перепад давления.
Кроме того, следует тщательно выбирать диаметр трубопровода, так как меньший диаметр приведет к большему трению. Трубопровод может быть дорогим, особенно если перекачиваемая жидкость требует более дорогих материалов, таких как нержавеющая сталь, и поэтому часто возникает соблазн уменьшить диаметр трубопровода. Коррозия и ржавчина могут увеличить сопротивление, снижая потери давления, что означает, что очистка и техническое обслуживание трубопроводов также важны.
6. Устранение ненужного использования Хотя это кажется очевидным, удивительно, как часто насосы работают без надобности. Системы управления могут быть реализованы для отключения неиспользуемых насосов, например, резервные насосы, а использование реле давления может контролировать количество работающих насосов, когда рабочие требования меняются. Это может гарантировать, что несколько насосов не будут использоваться одновременно, когда в текущих условиях системы требуется только один работающий насос.